Pompe à huile
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Qu'est-ce qu'une pompe à huile ?
Il s'agit d'une pompe sans joint qui utilise des aimants pour entraîner la roue de la pompe afin de créer l'énergie de pression nécessaire au transport du liquide. Cette pompe comporte deux aimants. Les deux aimants sont disposés à l'opposé l'un de l'autre, ce qui crée un champ magnétique. Ce schéma force l'aimant d'entraînement à faire tourner l'aimant entraîné lorsque l'arbre du moteur tourne. Ce type de pompe convient parfaitement au transport de fluides dangereux et corrosifs qui, en cas de fuite, peuvent donner lieu à des poursuites judiciaires ou causer des dommages importants, tels qu'un incendie. C'est pourquoi les fabricants de pompes magnétiques sont tenus de respecter des règles strictes lors de la conception de ces pompes afin de s'assurer qu'elles ne présentent aucune fuite lors du transport de fluides dangereux. La pompe fonctionne en faisant tourner sa roue pour créer une différence de pression entre l'intérieur de la pompe et le puisard. Cette différence de pression force le fluide à entrer dans la pompe. La pompe transporte ensuite le fluide à l'aide de l'énergie de pression jusqu'à l'emplacement prévu.
Comment fonctionne une pompe à huile ?
Le fonctionnement d'une pompe à huile dépend de la catégorie particulière de pompes volumétriques à laquelle elle appartient. Il existe deux types principaux de pompes volumétriques : les pompes rotatives et les pompes à mouvement alternatif. Les pompes volumétriques rotatives utilisent l'action d'engrenages, de lobes ou de palettes en rotation pour déplacer les fluides, au lieu du mouvement de va-et-vient des pompes alternatives. Lorsque l'élément rotatif tourne, il développe un joint liquide à l'intérieur du corps de pompe et crée une aspiration à l'entrée de la pompe. En conséquence, le fluide est aspiré dans la pompe, enfermé dans les dents de ses engrenages ou lobes rotatifs, et transféré de l'entrée au refoulement, autour de la face interne du corps de la pompe. Lorsque les engrenages ou les lobes s'emboîtent du côté du refoulement de la pompe, ils réduisent le volume et expulsent le fluide sous pression. La pompe à huile à engrenages est l'exemple le plus simple de pompe volumétrique rotative.
En revanche, les pompes volumétriques à mouvement alternatif fonctionnent grâce au mouvement de va-et-vient répété d'un piston, d'un plongeur ou d'un diaphragme (également appelé membrane souple). Le mouvement cyclique de ces composants comprime et force le fluide à travers le système de pompage. En raison de leur action de pompage répétée et prévisible, les pompes à huile à mouvement alternatif sont parfaites pour les applications nécessitant un dosage précis, comme dans les industries des engrais et des produits chimiques.
Types de pompes à huile
Pompe à huile électrique à engrenages
Une pompe à huile à engrenage électrique est une pompe rotative à déplacement positif (PD) qui utilise un moteur électrique comme élément moteur. Elle se compose d'un ensemble d'engrenages imbriqués qui agissent comme l'élément rotatif pour déplacer le fluide à travers la pompe. L'engrenage électrique renferme un volume fixe d'huile entre les dents de l'engrenage et le déplace mécaniquement par une action de pompage cyclique. Elle est particulièrement adaptée au pompage d'huiles et d'autres fluides à haute viscosité et se retrouve dans les systèmes hydrauliques et les équipements d'éclairage commerciaux et domestiques. Les fabricants de pompes à huile proposent des pompes à huile électriques à engrenages externes ou internes. La pompe à huile électrique à engrenages externes comporte deux engrenages droits ou à chevrons imbriqués, tandis que la pompe à huile à engrenages externes comporte un engrenage interne et un engrenage droit tournant à l'intérieur dans le même sens. Ces pompes présentent des avantages uniques l'une par rapport à l'autre. Par exemple, la pompe à huile à engrenage externe peut supporter une pression et des débits plus élevés que son homologue à engrenage interne. En revanche, la pompe à huile à engrenage interne offre de meilleures capacités d'aspiration.
Figure : Disposition des engrenages dans une pompe à huile à engrenage électrique ; a) pompe à huile à engrenage électrique externe b) pompe à huile à engrenage électrique interne.
Pompe à huile pneumatique
Une pompe à huile pneumatique utilise de l'air comprimé pour créer un effet mécanique qui aide à contrôler et à déplacer l'huile dans les pipelines. Elle génère une force mécanique amplifiée en pressant de l'air ou des gaz inertes, ce qui se traduit par une source de puissance élevée. La pompe à huile pneumatique est idéale pour le transfert de fluides à faible viscosité, notamment l'huile moteur, l'huile usagée, l'antigel, l'huile de transmission, l'huile ATF et d'autres liquides présentant des propriétés similaires. Les fabricants configurent la pompe à huile pneumatique pour qu'elle puisse être montée sur un mur ou placée directement sur le fût ou le réservoir.
Figure : Configuration d'une pompe à huile pneumatique.
Pompe à huile auto-amorçante
Une pompe à huile auto-amorçante utilise également un engrenage ou des lobes pour faire circuler l'huile sous pression afin de transférer l'huile, mais elle est construite de manière à contenir le volume d'huile nécessaire à l'intérieur de la cavité ou du corps de la pompe pour démarrer le processus de pompage. La pompe à huile auto-amorçante a de nombreuses variantes, telles que la pompe auto-amorçante à double engrenage, la pompe auto-amorçante à rotor et la pompe auto-amorçante à couvercle frontal. Grâce à leur capacité d'auto-amorçage, les pompes à huile auto-amorçantes peuvent mieux gérer les poches d'air, ce qui leur confère une excellente efficacité de fonctionnement. Les pompes à huile auto-amorçantes sont largement utilisées dans l'industrie automobile comme pompes à huile moteur pour lubrifier les composants du moteur. Elles conviennent également aux opérations de pompage fréquentes et intermittentes dans les raffineries de pétrole, car elles éliminent les étapes d'amorçage manuel.
Figure : Configuration d'une pompe à huile auto-amorçante.
Pompe de transfert d'huile thermique
Une pompe de transfert d'huile thermique est un type particulier de pompe centrifuge utilisée pour la circulation et le transfert d'huile chaude. Elle est principalement construite en acier inoxydable ou en acier moulé. Une pompe de transfert d'huile thermique s'applique principalement dans les systèmes fermés où l'huile chaude est utilisée pour transférer directement la chaleur sans créer de points chauds, qui peuvent endommager le produit par fissuration thermique, décomposition thermique ou solidification. Elle convient à de nombreux systèmes industriels, tels que la circulation d'huile chaude, les brûleurs à huile, les fours et les systèmes de chaudières à bord des navires et des bateaux.
Figure : Configuration d'une pompe de transfert d'huile thermique.
Applications des pompes à huile
Les pompes à huile conviennent à diverses utilisations dans de nombreuses industries, telles que l'automobile, la chimie, la pétrochimie, la savonnerie, la papeterie, les raffineries de pétrole et de gaz, etc. Elles sont parfaitement adaptées aux systèmes d'alimentation hydraulique des véhicules, des machines de levage et des équipements d'usine mobiles. Les utilisations typiques des pompes à huile sont les suivantes.
- Les pompes à huile sont utilisées dans les moteurs à combustion interne pour fournir de l'huile de lubrification, qui prévient l'usure des composants du moteur et contribue à son refroidissement.
- Ils lubrifient la transmission automatique ou à variation continue, notamment lors du démarrage ou de l'arrêt du véhicule.
- Ils sont utilisés pour transférer le pétrole brut et le diesel dans les industries pétrochimiques.
- Ils pompent des fluides à haute viscosité tels que l'huile, les peintures et les résines.
- Ils sont utilisés pour transférer les huiles, les graisses végétales et le beurre dans les industries alimentaires.
- Ils sont utilisés pour des opérations précises de mélange, de dosage et de distribution dans les applications chimiques et agricoles.
- Ils sont également parfaits pour le transfert de fluides à faible viscosité, y compris l'huile moteur, l'huile usagée, l'antigel, l'huile de transmission, l'huile ATF et d'autres liquides ayant des propriétés similaires.
- Les pompes de transfert d'huile thermique sont utilisées pour transférer des huiles chaudes vers des brûleurs à huile et pour pomper des huiles thermiques à des températures élevées sans refroidissement externe.
Avantages de la pompe à huile
- Ils sont parfaits pour le transfert d'huiles à haute viscosité jusqu'à 50 000 CP.
- Elles offrent un excellent contrôle du débit. Elles peuvent donc être utilisées comme pompe de dosage.
- Elles sont très fiables et durables. Les éléments de la pompe à huile sont très durables et robustes.
- Ils nécessitent moins de réparations, moins de temps d'immobilisation et leur coût de cycle de vie est faible.
- Ils sont faciles à utiliser, à entretenir et à reconstruire.
- Ils permettent un fonctionnement sans cavitation
- Les pompes à huile sont légères, compactes et simples, car elles ne comportent que peu de pièces mobiles.
- Ils peuvent résister à des températures élevées.
- Ils ont un rendement élevé et une faible consommation d'énergie.
Inconvénients de la pompe à huile
- La pompe à huile ne peut pas pomper un fluide contenant des particules solides en suspension.
- Les pompes à huile nécessitent une fabrication précise, qui peut s'avérer coûteuse.
- Les pompes à huile à engrenages ou à lobes pompent contre la contre-pression, et tout blocage en aval peut entraîner une défaillance de la tuyauterie ou de l'équipement.
- Les engrenages qui s'emboîtent, les lobes ou l'air qui s'échappe des composants pneumatiques peuvent être bruyants.
Choix de la pompe à huile
Le choix d'une pompe à huile repose sur une analyse minutieuse des facteurs suivants
Viscosité de l'huile
La viscosité de l'huile détermine la taille et la vitesse de la pompe à huile. Les huiles fines nécessitent une pompe à grande vitesse, tandis que les huiles très visqueuses requièrent une pompe à faible vitesse et à couple élevé.
L'élévation du réservoir d'huile
Si la pompe à huile doit acheminer de l'huile vers un réservoir situé à une altitude plus élevée par le biais d'un tuyau d'un pouce de diamètre qui grimpe sur plusieurs pieds, la pompe doit être capable de supporter le poids de la colonne d'huile.
Débits requis
Il serait utile de déterminer les litres par minute nécessaires pour une application particulière. La pompe à huile doit être en mesure de répondre à ce débit pour un fonctionnement sans heurts.
Pression de fluide souhaitée
La pompe à huile doit générer la pression de sortie souhaitée pour un fonctionnement efficace. Cependant, elle ne doit pas dépasser la pression maximale pour l'application, car cela peut user le système de plomberie.
Dépannage de la pompe à huile
Le moteur ne démarre pas
- Le câble d'alimentation est cassé. Demandez à un technicien en électricité agréé d'inspecter et de remplacer les fils cassés.
- L'alimentation électrique du panneau de contrôle est inadéquate. Vérifier l'alimentation électrique et s'assurer que les connexions du câble d'alimentation sont conformes aux directives du fabricant de la pompe à huile.
- Le fusible est grillé ou le disjoncteur se déclenche. Vérifiez que le fusible de la pompe n'est pas grillé et remplacez-le si nécessaire. Veillez à réinitialiser le disjoncteur si nécessaire.
La pompe donne un débit nul
- Il y a une poche d'air dans la conduite d'aspiration. Remplir la conduite d'aspiration de liquide et incliner la tuyauterie vers le haut. S'assurer que la tuyauterie est droite et sans coude.
- Le tube d'aspiration est fissuré. Inspectez et réparez ou remplacez le tube d'aspiration par un autre provenant du fabricant de la pompe à huile pneumatique.
- La pompe n'est pas amorcée et ne peut donc pas aspirer de produit. Effectuer le cycle d'amorçage pour purger le système de l'air emprisonné et permettre à la pompe de générer une pression de ligne et de se caler.
- La soupape de décharge est défectueuse. Inspecter et nettoyer ou remplacer la soupape de décharge.
- La conduite d'aspiration est obstruée. Vérifier et éliminer l'obstruction.
La pompe n'est pas en mesure de s'auto-amorcer
- Le sens de rotation du moteur est incorrect/inversé. Vérifier le sens de rotation du moteur et inverser les polarités si nécessaire. Assurez-vous que la rotation du moteur correspond au sens de la flèche indiquée sur la plaque signalétique par le fabricant de la pompe à huile.
- La hauteur d'aspiration est trop élevée pour la vitesse de la pompe. Assurez-vous de bien comprendre les exigences en matière de hauteur d'aspiration avant de choisir votre pompe.
- La pompe est bloquée par l'air. Ouvrir le robinet de la conduite d'évacuation de l'air.
La pompe est bruyante
- La pompe est en train de caviter. Utiliser des tuyaux de diamètre correct selon le fabricant de la pompe à huile. Réduisez la hauteur d'aspiration et nettoyez les filtres. Essayez également de réduire la vitesse de la pompe et d'augmenter le niveau de liquide dans le réservoir.
- Vibrations dans les soupapes de sécurité. Ajuster la pression au niveau recommandé par le fabricant de la pompe à huile à engrenages ou remplacer la soupape de sécurité si nécessaire.
Les cycles de la pompe sont lents
- La viscosité du fluide est trop élevée. Adapter la pompe aux exigences de l'application. Augmenter la taille de la pompe et le diamètre du tuyau.
- Le tuyau d'alimentation est bouché. Inspecter et nettoyer le tuyau d'alimentation.
Résumé
Une pompe à huile est un dispositif mécanique permettant de faire circuler de l'huile sous pression vers les pièces mobiles d'un moteur à combustion interne. La pompe à huile constitue le cœur du système de lubrification du moteur, qui alimente en huile les roulements, les pistons et l'arbre à cames, évitant ainsi l'usure des composants et contribuant au refroidissement du moteur. Il s'agit d'une pompe volumétrique car les fabricants de pompes à huile développent l'unité pour enfermer de manière répétée un volume fixe de fluide et le déplacer mécaniquement à travers la pompe. Une pompe à huile peut également être une pompe volumétrique rotative (qui utilise des engrenages, des lobes ou des palettes pour déplacer les fluides) ou une pompe volumétrique à mouvement alternatif (qui repose sur le mouvement de va-et-vient répété d'un piston, d'un plongeur ou d'un diaphragme). En outre, les pompes à huile peuvent être alimentées électriquement ou pneumatiquement, selon le type de pompe et l'application. Les pompes à huile conviennent à diverses utilisations dans de nombreux secteurs, tels que l'automobile, la chimie, la pétrochimie, le savon, le pétrole et les raffineries de pétrole brut et de gaz. Elles offrent les avantages exceptionnels d'un rendement élevé, d'une faible consommation d'énergie, d'une réduction des réparations et des temps d'arrêt.